CCl4は水に溶けますか? (+ 他に知っておくべき 3 つのこと)

いいえ、四塩化炭素 (CCl4) は水に溶けません。それは非極性化合物であり、水は極性溶媒です。極性の違いにより、CCl4 と水分子の効果的な相互作用が妨げられ、溶解度が非常に制限されます。

まあ、それは単純な答えでした。ただし、このトピックについては、コンセプトを明確にするために知っておくべきことがいくつかあります。

それでは早速本題に入りましょう。

なぜCCl4は水に溶けないのでしょうか?

CCl4（四塩化炭素）は極性の違いにより水に溶けません。 CCl4 は無極性分子ですが、水は極性分子です。 CCl4 には極性結合が欠如しているため、水分子との良好な相互作用が形成されず、その結果、溶解度が低くなります。

より詳細には、CCl4 は、中心の炭素原子の周りに対称的に配置された 4 つの塩素原子から構成されます。塩素の電気陰性度は炭素の電気陰性度よりも大きく、炭素と塩素の間に極性の共有結合が形成されます。

ただし、塩素原子が対称的に配置されているため、各 C-Cl 結合の極性が相殺され、全体としては非極性の分子になります。一方、水は酸素原子を 1 つと水素原子を 2 つ持つ極性分子です。

酸素原子は水素よりも大幅に電気陰性が高く、その結果、酸素原子には負の部分電荷が生じ、水素原子には正の部分電荷が生じます。これら水分子の部分電荷により、水分子間の水素結合やその他の引力相互作用の形成が可能になります。

CCl4 を水に添加すると、非極性 CCl4 分子は極性水分子との大きな引力を経験しません。 CCl4 と水の極性の不一致により相互作用が最小限に抑えられ、その結果、溶解度が低くなります。その代わりに、CCl4 は凝集して水中で明確な層または液滴を形成し、少量しか溶解しない傾向があります。

はい、CCl4 (四塩化炭素) は一部の非極性溶媒に溶解します。 CCl4 自体は非極性分子であるため、他の非極性溶媒に対しては水よりも優れた溶解性を示します。ベンゼン、クロロホルム、エーテルなどの非極性溶媒CCl4 を比較的よく溶解します。

非極性溶媒では、溶媒分子間の電気陰性度に大きな差がないため、CCl4 は有利な分子間相互作用を経験することがあります。 CCl4 の非極性の性質により、これらの非極性溶媒に混合して溶解し、均一な溶液を作成できます。

非極性溶媒における CCl4 の溶解度は、温度や特定の溶媒の性質などの要因に影響されます。たとえば、温度が上昇すると、分子運動が増加し、CCl4 と溶媒分子間の相互作用の可能性が高まるため、一部の非極性溶媒における CCl4 の溶解度も増加します。

CCl4 は一部の非極性溶媒に溶解しますが、その毒性と環境への懸念から注意して取り扱う必要があることに注意することが重要です。